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1、第2讲蛋白质的结构和功能一、单项选择题1.(2018江苏苏州期初调研)下列关于蛋白质分子结构与功能的叙述,错误的是()A.一个蛋白质分子通常含有20种氨基酸B.有些结构不同的蛋白质具有相似的功能C.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与D.蛋白质变性是由于空间结构破坏造成的答案A组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种,但一个蛋白质分子不一定含有20种氨基酸,A错误;有些结构不同的蛋白质具有相似的功能,例如载体蛋白,它们结构不同,但都执行运载物质的功能,B正确;细胞内的蛋白质,在蛋白酶的催化下可发生水解反应,而蛋白酶的化学本质是一种蛋白质,C正确;蛋白质变性是由于空间结构遭到破坏而失去活
2、性的,D正确。2.(2019江苏扬州中学月考)-鹅膏蕈碱是一种环状八肽,下列相关判断正确的是()A.分子中含有8种氨基酸B.分子中含有7个肽键C.至少含有一个游离的氨基D.与双缩脲试剂有紫色反应答案D-鹅膏蕈碱是一种环状八肽,说明其分子是由8个氨基酸脱水缩合而成,但不一定含有8种氨基酸,A错误;环状八肽中含有8个肽键,至少含有0个游离的氨基,B、C错误;因含有肽键,所以能与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应,D正确。3.(2018江苏前黄高中等五校调研)如图甲是由氨基酸合成蛋白质的示意图,乙表示DNA部分结构模式图。下列有关叙述不正确的是()A.图甲中由a到b的过程中,必须脱去一个水分子B.图甲
3、的全过程都发生在核糖体上C.图乙中的b可表示构成DNA的基本组成单位之一D.DNA聚合酶的作用位点在图乙中的处答案B图甲中由a到b的过程是2个氨基酸脱水缩合形成二肽的过程,脱去了1分子水,A正确;蛋白质的合成过程可能发生在游离的核糖体上,也可能发生在内质网上的核糖体上,在核糖体上合成的肽链要进入内质网和高尔基体进行进一步加工,B错误;DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,它是由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三个部分组成的,C正确;DNA聚合酶的作用位点在图乙中的处,D正确。4.(2018江苏姜堰中学阶段测试)下面是某蛋白质分子的结构示意图,图中“-”表示不同种类的氨基酸,图中甲链由21个氨基酸组成,
4、乙链由19个氨基酸组成,图中“SS”是在蛋白质加工过程中由两个“SH”脱下2个H形成的。下列有关叙述,正确的是()A.该蛋白质多样性的主要原因是氨基酸的排列顺序B.该蛋白质分子中至少含有2个羧基C.“-”中“”代表的化学键是在高尔基体中形成的D.形成该蛋白质分子时相对分子质量减少了684答案B蛋白质多样性是由氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构共同决定的,A错误;由于一条肽链中至少有一个游离的羧基,而该蛋白质分子含两条肽链,所以至少含有两个羧基,B正确;“-”中“”代表的化学键是在核糖体中形成的,C错误;形成该蛋白质分子时,共产生的水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数=(21+19)-
5、2=38,又由于蛋白质加工过程中有两个“SH”脱下2个H形成SS,所以相对分子质量减少了3818+2=686,D错误。5.(2018江苏扬州中学下学期开学检测)下图甲、乙、丙为组成生物体的相关化合物,乙为一个由、三条多肽链形成的蛋白质分子,共含271个氨基酸,图中每条虚线表示由两个巯基(SH)脱氢形成一个二硫键(SS)。下列相关叙述不正确的是()A.甲为组成乙的基本单位,且乙中最多含有20种甲B.由不同的甲形成乙后,相对分子量比原来少了4 832C.丙主要存在于细胞核中,且在乙的生物合成中具有重要作用D.如果甲中的R为C3H5O2,则由两分子甲形成的化合物中含有16个H答案C甲是氨基酸,乙是蛋
6、白质,甲为组成乙的基本单位,构成蛋白质的氨基酸约20种,A正确;氨基酸经过脱水缩合形成蛋白质,两个巯基(SH)脱氢形成一个二硫键,因此由不同的甲形成乙后,相对分子量比原来减少了(271-3)18+42=4 832,B正确;丙表示核苷酸,包括核糖核苷酸和脱氧核苷酸,若丙为脱氧核苷酸则主要存在于真核细胞的细胞核中,或原核细胞的细胞质中,若为核糖核苷酸则主要存在于细胞质中,C错误;如果甲中的R为C3H5O2,则甲的分子式为C5H9O4N,两分子甲脱一个水形成的化合物分子式为C10H16O7N2,所以由两分子甲形成的化合物中含有16个H,D正确。6.(2018江苏姜堰中学阶段测试)朊病毒蛋白(PrP)
7、有两种:一种是PrPc,一种是PrPsc,它们的比较如下表所示朊病毒蛋白PrPcPrPsc空间结构以螺旋为主以折叠为主溶解度高低致病性不致病致病肽链中氨基酸排列顺序相同由此可以推测这两种蛋白质表现出不同性质的原因是()A.溶解度不同 B.空间结构不同C.氨基酸的种类不同D.氨基酸的数量不同答案B分析表格中的信息可知,PrPc和PrPsc肽链氨基酸排列顺序相同,氨基酸的种类与数量相同,而空间结构不同,因此两种蛋白质的性质不同的原因是蛋白质的空间结构不同。故B符合题意。7.(2019江苏安宜高中月考)下列有关细胞内蛋白质的叙述,错误的是()A.细胞中各种蛋白质的组成元素都有C、H、O、NB.基因控
8、制蛋白质合成的两个阶段均需蛋白质参与C.可以利用斐林试剂的甲液和乙液检验组织中的蛋白质D.细胞内的蛋白质都可为生命活动提供能量答案D蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N四种,A正确;基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个阶段,前者需要化学本质为蛋白质的RNA聚合酶参与催化,后者的场所是核糖体,核糖体主要由蛋白质和rRNA组成,B正确;斐林试剂的甲液和检测蛋白质的双缩脲试剂A液都是0.1 g /mL的NaOH溶液,斐林试剂的乙液是质量浓度为0.05 g /mL CuSO4溶液,将其进行适当的稀释,使其浓度降为0.01 g /mL就变成了检测蛋白质的双缩脲试剂B液,因此可以利用斐林试剂的甲液和乙液
9、检验组织中的蛋白质,C正确;细胞内的绝大多数酶是蛋白质,而酶具有催化作用,不能为生命活动提供能量,D错误。8.(2018江苏盐城期中)如表是甲、乙两种溶液中相关物质的鉴定实验,有关叙述正确的是()溶液溶质的元素组成检测试剂颜色反应溶质的基本单位甲C、H、O砖红色葡萄糖乙C、H、O、N等双缩脲试剂A.甲可能是蔗糖溶液B.试剂与双缩脲试剂的使用方法相同C.若为紫色,则是甘油和脂肪酸D.甲溶液中添加试剂,需水浴加热才能观察到砖红色沉淀答案D蔗糖是非还原性糖,与斐林试剂作用,不生成砖红色沉淀,A错误;斐林试剂和双缩脲试剂的使用方法不同,前者将0.1 g /mL的NaOH溶液和0.05 g /mL的Cu
10、SO4溶液等量临时混合均匀,再注入待测组织样液,需水浴加热,后者先加A液(质量浓度为0.1 g /mL的NaOH溶液)1 mL,再加4滴B液(质量浓度为0.01 g /mL的CuSO4溶液),不需加热,B错误;若为紫色,则是蛋白质的基本单位氨基酸,C错误;用斐林试剂检测还原性糖,需水浴加热才能观察到砖红色沉淀,D正确。9.(2018江苏苏锡常镇调研)利用木瓜蛋白酶处理河蚬肉,制备水解液,测定水解液中氨基酸态氮含量(Cn值,图1中实线表示)、可溶性短肽含量(Cp值,图1中虚线表示)和蛋白质利用率,结果如下图。下列有关实验的叙述,正确的是()A.加入酶的量越多,则生成的氨基酸量越多B.水解液中的含
11、氮量即为Cn值与Cp值之和C.酶解时间越长,则蛋白质利用率越高D.酶解生成的可溶性短肽分子数不一定比氨基酸数多答案D生成的氨基酸量是由反应物的量决定的,与酶的数量无关,A错误;水解液中的含氮量为Cn值、Cp值以及蛋白质(包括酶)中含氮量之和,B错误;一定时间内,酶解时间越长,则蛋白质利用率越高,当蛋白质全部被水解后,蛋白质的利用率将不在提高,C错误;酶解生成的可溶性短肽分子数不一定比氨基酸数多,D正确。10.(2018江苏苏锡常镇调研)科研人员在四种不同浓度的大豆蛋白溶液中,加入AL碱性蛋白酶,在一定条件下,水解120 min,获得实验结果如下图(水解度是指蛋白质分子中被水解的肽键数占总的肽键
12、数的百分比)。下列叙述正确的是()A.该实验的自变量是大豆蛋白溶液的浓度与体积B.实验中应保持温度与pH等无关变量相同且适宜C.120 min后溶液中所有的肽键已被完全水解D.大豆蛋白浓度为3%时获得的水解产物量最多答案B该实验的自变量是大豆蛋白溶液的浓度,因变量是水解度,A错误;温度与pH等无关变量应该保持相同且适宜,B正确;120 min后水解度并没有达到100%,因此肽键没有全部被水解,C错误;大豆蛋白浓度为3%时获得的水解度最高,但是水解产物量不一定最多,D错误。二、多项选择题11.(2018江苏无锡期末)下列关于细胞内分子的叙述,不正确的是()A.叶肉细胞中的淀粉是在叶绿体外膜上合成
13、的B.酶、抗体、激素、神经递质的合成都与核糖体有关C.蛋白质遇高温变性时,其空间结构被破坏,肽键数不变D.真核细胞中,由A、G、T、U四种碱基参与构成的核苷酸有8种答案ABD叶肉细胞中的淀粉是在叶绿体基质中合成的,A错误;核糖体是蛋白质合成的场所,绝大多数酶、抗体和有的激素的化学本质是蛋白质,神经递质的种类很多,主要有乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、氨基酸类、一氧化氮等,B错误;蛋白质遇高温变性时,其空间结构被破坏,肽键数不变,C正确;真核细胞中含有两种核酸:DNA和RNA,DNA中含有A、C、G、T四种碱基,RNA中含有A、C、G、U四种碱基,因此由A、G、T、U四种碱
14、基参与构成的核苷酸有3种脱氧核苷酸和3种核糖核苷酸,即共有6种,D错误。12.(2018江苏南京、盐城一模)下列有关实验操作流程的叙述,不合理的是()A.观察植物细胞的质壁分离与复原:制作临时装片滴蔗糖溶液观察滴清水观察B.观察植物根尖细胞的有丝分裂:取材解离染色漂洗制片观察C.蛋白质的鉴定:取2 mL豆浆滴加1 mL NaOH溶液振荡滴加1 mL CuSO4溶液振荡观察D.绿叶中色素的提取和分离实验:制备色素滤液制备滤纸条画滤液细线滤纸条插入层析液观察答案ABC观察细胞质壁分离及复原:制作临时装片观察滴入蔗糖溶液观察滴入清水观察,A错误;观察细胞有丝分裂的步骤:取材解离漂洗染色制片观察,B错
15、误;蛋白质的鉴定:取2 mL豆浆滴加1 mL NaOH溶液振荡滴加4滴CuSO4溶液振荡观察,C错误;绿叶中色素的提取和分离实验:制备色素滤液制备滤纸条画滤液细线滤纸条插入层析液观察,D正确。13.(2018江苏苏州质量调研)实验或调查有时会因某些因素不能达到预期结果,但可通过及时调整来弥补。下列有关叙述错误的是()A.鉴定蛋白质时,可用适当稀释的斐林试剂乙液替换双缩脲试剂B液B.探究温度对酶活性影响时,可用过氧化氢酶替换唾液淀粉酶进行研究C.调查蒲公英种群密度时,如发现样方内数量太少,应更换地点重新取样D.分离绿叶中色素实验时,如发现色素带颜色过浅,应再多划几次滤液细线答案BCD斐林试剂的乙
16、液是质量浓度为0.05 g /mL CuSO4溶液,双缩脲试剂的B液是质量浓度为0.01 g /mL CuSO4溶液,可见,鉴定蛋白质时,可用适当稀释的斐林试剂乙液替换双缩脲试剂B液,A正确;探究温度对酶活性的影响时,因过氧化氢不稳定易分解,加热可加快过氧化氢的分解,所以不能用过氧化氢酶替换唾液淀粉酶进行研究,B错误;用样方法调查蒲公英种群密度时,关键是做到随机取样,如发现样方内数量太少,应如实记录,不能更换地点重新取样,C错误;分离绿叶中色素实验时,如发现色素带颜色过浅,说明画的滤液细线上积累的色素少,其原因可能是在滤纸条上画滤液细线时重复的次数太少,也可能是提取色素时加入的无水乙醇太多或使
17、用放置数天的实验材料等,若为画滤液细线时重复的次数太少,则应再多划几次滤液细线,D错误。三、非选择题14.根据下图中化合物的结构分析回答:(1)该化合物叫肽,是由种氨基酸失去3个水分子而形成的,这种反应称为。(2)假如上述氨基酸的平均分子量为X,则该化合物的分子量为。(3)请写出肽键的结构式:。(4)该化合物在(细胞器)上合成。(5)请写出第三、第四个氨基酸的R基:,。答案(1)43脱水缩合(2)4X54(3)CONH(4)核糖体(5)CH2COOHCH2NH2解析(1)根据题意和图示分析可知:图示为某化合物分子结构式,该化合物是由3种4个氨基酸脱水缩合形成,称为四肽(多肽)。(2)已知氨基酸
18、的平均分子量为X,则该化合物的分子量为4X-318,即4X-54。(3)肽键的结构式为CONH。(4)该化合物是在核糖体上合成的。(5)组成该化合物的4个氨基酸的R基依次为H、H、CH2COOH、CH2NH2。15.某蛋白质分子由2条肽链组成,共659个氨基酸(如图所示),请回答:(1)该蛋白质分子中至少含有游离的氨基个,游离的羧基个。(2)该蛋白质分子中,共有个肽键;在该蛋白质分子的形成过程中,相对分子质量减少了。(3)假设该蛋白质分子中的一条肽链为179肽,其分子式为CxHyNzOwS(z179,w180),并且是由下列五种氨基酸组成的:那么将该179肽彻底水解后将会得到个赖氨酸,个天冬氨
19、酸。(结果可含分子式中的未知数)答案(1)22(2)65711 832(3)z-179(w-180)/2解析(1)该蛋白质分子含有2条链,因此至少含有2个游离的氨基,2个游离的羧基。(2)肽键数目=氨基酸数目-肽链条数=659-2=657(个);该蛋白质形成过程中,相对分子质量减少65718+32=11 832。(3)根据五种氨基酸的分子式可知,只有赖氨酸含有2个N原子,再根据N原子的数目计算,假设赖氨酸的数目为a,则该多肽链中的N原子数=氨基酸数+R基中的N原子数,即179+a=z,因此a=z-179。由于每个肽键中含1个O,且一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,该蛋白质分子中的一条肽链为179肽,含178个肽键,加上一个羧基中的氧,共有180个氧,又因天冬氨酸中含有2个羧基,所以该蛋白质水解后,含有天冬氨酸的数目为(w-180)/2。